WO2013050382A1 - Tube de radiateur de refroidissement pour vehicule automobile et radiateur de refroidissement pour vehicule automobile comprenant un tel tube - Google Patents

Tube de radiateur de refroidissement pour vehicule automobile et radiateur de refroidissement pour vehicule automobile comprenant un tel tube Download PDF

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WO2013050382A1
WO2013050382A1 PCT/EP2012/069488 EP2012069488W WO2013050382A1 WO 2013050382 A1 WO2013050382 A1 WO 2013050382A1 EP 2012069488 W EP2012069488 W EP 2012069488W WO 2013050382 A1 WO2013050382 A1 WO 2013050382A1
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WO
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tube
tubes
longitudinal
section
radiator
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/069488
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English (en)
Inventor
Christian Riondet
Jean-Marc Lesueur
Damien Burgaud
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation

Definitions

  • a cooling radiator tube for a motor vehicle and a cooling radiator for a motor vehicle comprising such a tube.
  • the invention relates to a cooling radiator tube for a motor vehicle and a cooling radiator for a motor vehicle comprising at least one such tube.
  • the field of the invention is that of the cooling radiators for a motor vehicle.
  • radiators for cooling the engine coolant.
  • radiators for auxiliary cooling needs battery, electronics, cooling circuit of other fluids such as refrigerant, charge air, Certainly operating on a circulation loop, said low-temperature loop, as opposed to the so-called high-temperature cooling motor loop.
  • disrupters it is also well known to use disrupters to enhance the heat exchange between a tube and a fluid flowing inside this tube.
  • they are tubes of charge air coolers, evaporators or condensers, that is to say tubes in which circulate fluids in the gaseous or diphasic state. It has, however, been considered until now that such disrupters would lead in practice to excessive pressure losses for a cooling radiator, that is to say an exchanger in which a liquid circulates.
  • the invention improves the situation by going against this prejudice and proposes a cooling radiator tube for a motor vehicle, intended to allow the circulation of a cooling liquid, said tube comprising a strip defining an internal volume of the tube, at least one disrupter being located inside the internal volume so as to promote heat exchange between the tube and said coolant.
  • the invention thus consists in using an insert, namely the disrupter to adapt the tube to the targeted operation, low or high temperature.
  • disrupters provided for low temperature operation may be replaced by disrupters provided to meet the needs of high temperature cooling radiator.
  • This principle makes it possible to have common products for high-temperature radiators and low-temperature radiators (ie strips), thanks to the fact of having an adaptable element, here the disrupters, whose adaptation to the targeted applications presents more than facilitated that making corrugations on the surface of the tube.
  • the depositor has been able to highlight that disturbers allow to have a better thermal performance, including with a very low traffic flow, this by limiting the losses of charges.
  • the disturbing device comprises periodic corrugations whose pitch, corresponding to the half-period of the corrugations, is greater than 1 mm, for example greater than 1.5 mm.
  • the disrupter comprises fourteen or less than fourteen folds defining the undulations, for example twelve folds defining the undulations.
  • the tube comprises a first and a second longitudinal wall opposite to each other with respect to the internal volume, the longitudinal walls being substantially flat, said tube comprising a first and a second lateral wall opposite each other with respect to the internal volume and connecting the first longitudinal wall to the second longitudinal wall.
  • the walls are defined, in particular, by said strip which can be folded on itself so as to define said internal volume.
  • the distance between outer faces of the first and second side walls is greater than 14 mm, in particular greater than 18 mm. This is the external distance between the first and second walls, that is to say the distance between a first lateral end of the tube located on the first side wall and a second lateral end of the tube located on the second side wall.
  • said strip includes first and second edge portions joining to divide said internal volume into at least two channels.
  • the disrupter is continuous between the first and second side walls, a central part of the disrupter being in contact and interposed between the edge portions and the first longitudinal wall.
  • the tube comprises two disrupters, a first of the two disrupters being located between the first side wall and the first edge portion of the tube, a second of the two disrupters being located between the second side wall and the second portion of edge of the tube.
  • the invention also relates to a cooling radiator for a motor vehicle, characterized in that it comprises at least one tube as described above.
  • the tubes are superimposed parallel to each other so that it forms a tube bundle having a section, in a plane orthogonal to the longitudinal axes of the tubes, said section of the bundle.
  • Each tube includes a coolant passage section such that the sum of the areas of the coolant passage sections of the tubes is between 10% and 20% of the section of the bundle.
  • the sum of the surfaces of the passage sections of the coolant of the tubes may represent, for example, between 1 1% and 18% and especially between 12% and 17% of said section of the beam.
  • the passage sections of the coolant tubes and the beam section defining the beam surface are substantially perpendicular to the longitudinal walls of the tubes.
  • said radiator comprises at least one inlet and / or outlet coolant collection box, within which a longitudinal end of each tube opens, said manifold having a useful mean section, in a plane perpendicular to a longitudinal axis of extension of the box, each tube having a coolant passage section, the ratio of the useful mean section of the header to the coolant passage section of each tube being between 15 and 60, the width of the tubes being less than or equal to 22 mm.
  • the ratio of the mean useful section of the header to the coolant passage section of each tube is in particular between 20 and 55.
  • FIG. 1 is an overview of a cooling radiator to which a tube according to the present invention is intended.
  • Figure 2 shows a tube according to the invention, in a cross section.
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2 in an alternative embodiment.
  • Figure 4 is a perspective view of a disrupter that includes the tube according to the invention.
  • the invention will find its application in a heat exchanger 1 as shown in FIG.
  • This is, for example, a cooling radiator of a motor vehicle, operating, in particular on a circulation loop of a coolant at low temperature.
  • It comprises a bundle of parallel tubes 2.
  • Each tube 2 has two longitudinal ends 2A connected in a fixed and sealed manner to manifolds.
  • manifolds These are respectively inlet and outlet boxes 4 and 4 depending on the direction of circulation of the coolant circulating in the tubes 2.
  • the said inlet and / or outlet manifolds 3, 4 extend in a direction longitudinal extension axis and include, for example, a header plate and a cover defining an interior volume of the box.
  • the tubes 2, in particular the longitudinal ends 2A of the tubes 2, open into said interior volume through orifices provided in the collector plates.
  • the collector plates are, for example metal, including aluminum or aluminum alloys.
  • the covers are, for example, plastic and crimped on the collector plates.
  • the collector plates and lids are both metal, including aluminum or aluminum alloys.
  • To these manifolds 3, 4 are respectively reported flanges or inlet and outlet pipes 6 and 6.
  • the tubes 2 in which the coolant circulates extend longitudinally along an axis A, called the longitudinal extension axis A of the tubes 2.
  • Each tube 2 then has a cooling fluid passage section which extends in a plane perpendicular to the axis of longitudinal extension A.
  • interlayers 7 increasing the heat exchange surface between the cooling liquid flowing in the tubes 2 and a fluid, including air, passing through the exchanger 1.
  • the tubes 2 are superimposed here in a direction perpendicular to the axis of longitudinal extension A and parallel to each other from a lower face 41 to an upper face 42 of the exchanger 1, that is to say that the beam 2 extends from the lower face 41 to the upper face 42 of the exchanger 1, according to the orientation that it has in Figure 2.
  • the tubes 2, the spacers 7 and / or all or part of the manifolds 3, 4 are, for example, aluminum or aluminum alloy. They are assembled, in particular, by brazing.
  • FIGS. 2 and 3 One of the tubes 2 of the cooling radiator according to the invention is shown in FIGS. 2 and 3.
  • a tube 2 comprises a metal strip 9, here folded on itself so as to define an internal volume 10 of the tube 2.
  • the strip 9 has two longitudinal walls opposite one another with respect to the internal volume and in particular planar surfaces, said first longitudinal wall 1 1 and second longitudinal wall 12. These longitudinal walls 1 1, 12 are, in particular, substantially parallel to each other.
  • the tubes 2 are located in the bundle of tubes so that their longitudinal walls January 1, 12 are vis-à-vis.
  • the tube 2 also comprises two side walls, said first side wall 13 to the left in Figure 2 and second side wall 14 to the right in Figure 2, connecting the two longitudinal walls 1 1, 12 between them.
  • the side walls 13, 14 are in particular of semicircular shape so that the tube 2 has a substantially oblong cross section.
  • the distance between outer faces of the side walls 13, 14, or width of the tube, is, for example, greater than 14 mm and in particular greater than 18 mm.
  • the thickness of the walls of the strip 9 is in particular between 0.15 and 0.3 mm, in particular 0.2 mm.
  • the strip 9 also comprises a first edge portion 15 and a second edge portion 16 joining so as to divide the internal volume 10 into at least two channels over all or part of the length of the tube 2.
  • First side 21 is called tube 2, the side of the tube 2 located between the first edge portion 15 and the first side wall 13 and second side 22 of the tube 2, the side of the tube 2 located between the second edge portion 16 and the second side wall 14.
  • the first and second edge portions 15, 16 extend, for example, in planes substantially perpendicular to the longitudinal walls 1 1, 12.
  • the tube 2 then has a B-shaped profile, the first and second edge portions. 15, 16 representing the central branch of B.
  • the tube 2 has a disrupter 30, for example, corrugated and inserted inside the internal volume 10 so as to promote a heat exchange between the tube and said coolant.
  • the corrugations of the disrupter are, in particular, periodic.
  • the disrupter 30 defines a plurality of channels 31, in which the cooling liquid circulates so that it increases the heat exchange surface and the mechanical strength of the tubes 2.
  • the disrupter 30 can extend in length, for example, from an inlet to an outlet of the tube, that is to say along the entire length of the tube 2.
  • the thickness of the disrupter 30 is for example less than or equal to 70 ⁇ .
  • the disrupter 30 includes, in particular, louvers (not visible) capable of deflecting the coolant. These louvers are thus able to disturb the circulation of the coolant to increase the efficiency of the heat exchange of the radiator in which the tube is disposed.
  • a surface of the disrupter 30 intended to be in contact with the cooling liquid can be smooth so as to reduce the pressure drop that the cooling liquid undergoes. crossing the tube 2.
  • louvered disrupters for tubes intended for cooling radiators intended for operation on a low temperature loop and smooth disrupters for tubes intended for cooling radiators intended for operation on a high loop temperature.
  • the disrupter 30 comprises several folds 33, 34 defining the undulations of the disrupter. These folds 33, 34 are in contact with the longitudinal walls 1 1, 12 so as to define the plurality of channels 31.
  • the first plies 33 are called the folds in contact with the first longitudinal wall 1 1 and the second plies 34, the plies in contact with the second longitudinal wall 1 2.
  • the disruptor 30 comprises fourteen or less than fourteen plies 33, 34. 2, the disrupter 30 comprises ten folds 33, 34.
  • the pitch of the periodic undulations defined by the folds 33, 34 that is to say the half-period of the undulations, is greater than 1 mm and especially greater than 1.5 mm.
  • the distance between two successive folds 33, 34 is greater than 1 mm and for example greater than 1.5 mm.
  • the disrupter 30 is assembled to the strip 9, for example by brazing, especially at the levels of the folds 33, 34.
  • the disrupter 30 is continuous from the first side wall 13 to the second side wall 14.
  • a central portion 32 of the disrupter 30 is located between the first longitudinal wall 1 1 and the first and second edge portions 1 5, 1 6.
  • the disrupter 30 then has a first portion 37 located at the first side 21 of the tube 2, the central portion 32 and a second portion 38 located at the second side. 22 of the tube 2 and connected to the first part 37 through the central portion 32.
  • the disrupter 30 here comprises six upper plies 34 and four lower plies 33 in addition to the central portion 32.
  • the first part 37 and the second Part 38 of the disruptor 30 each comprise three upper folds 34 and two lower folds 33.
  • the tube 2 comprises a first disrupter 30 'and a second disrupter 30.
  • the first disrupter 30' is here located at the first side 21 of the tube 2, that is to say between the first side wall 13 and the first edge portion 15 and the second disrupter 30 "is located at the second side 22 of the tube 2, c that is to say between the second edge portion 16 and the second side wall 14.
  • the first and second disturbers 30 ', 30 "of the embodiment of FIG. 3 thus correspond to the first portion 37 and the second Part 38 of the disrupter 30 of Figure 2.
  • the first and second edge portions 15, 16 are here directly in contact with the first longitudinal wall January 1.
  • the first disruptor 30 'and the second disrupter 30 each comprise six plies 33, 34, including three lower plies 33 and three upper plies 34.
  • the folds 33, 34 are for example and as illustrated in FIG. 2 of square shapes or in particular and as illustrated in FIG. Figure 3 of rounded shapes In the case where the folds 33, 34 are of rounded shapes, the undulations of the disrupter are then substantially sinusoidal shapes.
  • the disrupter (s) 30, 30' 30" comprise for example and as illustrated in FIG. edges 35, 36 conforming to an inner face of the first and second side walls 13, 14 although it is possible, as illustrated in FIG. 3, for the interferer (s) 30, 30 '30 "to be devoid of these edge folds 35 , 36.
  • FIG. 4 illustrates the disrupter 30 comprising the first part 37, the second part 38 and the central part 32 connecting the first part 37 to the second part 38.
  • the disruptor 30 here has six upper and four lower layers 34 of rounded shapes so that it has a sinusoidal shape before insertion into the tube.
  • the disrupter 30 is devoid of edge folds.
  • the sum of the surfaces of the coolant passage sections of the tubes 2 represents here between 10% and 20% of a beam surface, said section of the beam, perpendicular to the longitudinal axis A, that is to say, here, the surface of a rectangle between the lower face 41 and the face exchanger 42, viewed along the longitudinal axis A of the tubes 2.
  • This surface sum represents, for example, between 1 1% and 18% of the beam section and, in particular, between 12% and 17% of the beam. the section of the beam.
  • the width of the tubes is, for example, greater than 22 mm in the case where the need for cooling is high or, in particular, less than or equal to 22 mm for an application requiring less cooling.
  • the ratio of the useful mean cross-section of the header to the coolant passage section each tube is between 15 and 60, especially between 20 and 55.

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Abstract

L'invention concerne un tube (2) de radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, destiné à permettre la circulation d'un liquide de refroidissement, ledit tube (2) comprenant un feuillard (9) définissant un volume interne (10) du tube (2), au moins un perturbateur (30) étant situé à l'intérieur du volume interne (10) de façon à favoriser un échange thermique entre le tube (2) et ledit liquide de refroidissement. L'invention concerne aussi un radiateur de refroidissement pour véhicule comprenant au moins un tel tube (2), en particulier radiateur de refroidissement basse température.

Description

Tube de radiateur de refroidissement pour véhicule automobile et radiateur de refroidissement pour véhicule automobile comprenant un tel tube.
L'invention concerne un tube de radiateur de refroidissement pour véhicule automobile et un radiateur de refroidissement pour véhicule automobile comprenant au moins un tel tube.
Le domaine de l'invention est celui des radiateurs de refroidissement pour véhicule automobile. Dans ce domaine, il est connu de longue date d'utiliser des radiateurs pour le refroidissement du liquide de refroidissement du moteur. Il a également été proposé depuis un certain temps déjà des radiateurs pour des besoins de refroidissement auxiliaire (batterie, électroniques, circuit de refroidissement d'autres fluides tels que fluide frigorigène, air de suralimentation, ...) fonctionnant sur une boucle de circulation, dite boucle basse température, par opposition à la boucle dite haute température de refroidissement du moteur.
Il est connu d'utiliser sur ce genre de boucles basses températures des radiateurs prévus initialement pour fonctionner sur une boucle de circulation haute température. Or, le déposant a constaté que le premier fluide circule dans la boucle basse température avec un débit plus faible que lorsqu'il circule dans la boucle haute température ce qui engendre une performance d'échange thermique moins importante dans la boucle basse température que dans la boucle haute température.
De tels radiateurs ne sont donc pas adaptés aux boucles basses températures.
Pour améliorer les performances thermiques d'un radiateur, il est connu d'utiliser des tubes munis à leur surface de corrugations ou emboutis permettant de perturber localement l'écoulement du liquide de refroidissement. Une telle solution nécessite cependant des moyens de mise en œuvre lourds qui sont de plus à modifier dès que l'on souhaite changer la forme et/ou la distribution des corrugations.
Il est par ailleurs bien connu d'utiliser des perturbateurs pour renforcer l'échange thermique entre un tube et un fluide circulant à l'intérieur de ce tube. Il s'agit cependant de tubes de refroidisseurs d'air de suralimentation, d'évaporateurs ou de condenseurs, c'est-à-dire de tubes dans lequel circulent des fluides à l'état gazeux ou diphasique. Il a par contre été considéré jusqu'à maintenant que de tels perturbateurs entraîneraient en pratique des pertes de charges trop importantes pour un radiateur de refroidissement, c'est-à-dire un échangeur dans lequel circule un liquide.
L'invention permet d'améliorer la situation en allant à encontre de ce préjugé et propose un tube de radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, destiné à permettre la circulation d'un liquide de refroidissement, ledit tube comprenant un feuillard définissant un volume interne du tube, au moins un perturbateur étant situé à l'intérieur du volume interne de façon à favoriser un échange thermique entre le tube et ledit liquide de refroidissement.
L'invention consiste ainsi à utiliser un élément rapporté, à savoir le perturbateur pour adapter le tube au fonctionnement visé, basse ou haute température. Autrement dit, des perturbateurs prévus pour le fonctionnement basse température pourront être remplacés par des perturbateurs prévus pour correspondre aux besoins de radiateur de refroidissement haute température. Ce principe permet d'avoir des produits commun pour les radiateurs haute température et le radiateurs basse température (à savoir les feuillards), grâce au fait d'avoir un élément adaptable, ici les perturbateurs, dont l'adaptation aux applications visées présente plus de facilités que la réalisation de corrugations à la surface du tube.
Par ailleurs, le déposant a pu mettre en évidence que des perturbateurs permettent d'avoir une meilleure performance thermique, y compris avec un flux de circulation très faible, ceci en limitant les pertes de charges.
Selon un aspect de l'invention particulièrement destiné à la réalisation de tube pour radiateur de refroidissement basse température :
- l'épaisseur dudit perturbateur est inférieure ou égale à 70 μιτι. - le perturbateur comprend des ondulations périodiques dont le pas, correspondant à la demi période des ondulations, est supérieur à 1 mm, par exemple, supérieur à 1 ,5 mm. - le perturbateur comprend quatorze ou moins de quatorze plis définissant les ondulations, par exemple, douze plis définissant les ondulations.
Selon un aspect de l'invention, le tube comprend une première et une deuxième parois longitudinales opposées entre elles par rapport au volume interne, les parois longitudinales étant sensiblement planes, ledit tube comprenant une première et une deuxième paroi latérale opposées entre elles par rapport au volume interne et reliant la première paroi longitudinale à la deuxième paroi longitudinale. Les parois sont définies, notamment, par ledit feuillard qui pourra être plié sur lui- même de façon à définir ledit volume interne.
Selon un exemple de réalisation, la distance entre des faces extérieures de la première et de la deuxième parois latérales est supérieure à 14 mm, notamment supérieure à 18 mm. On parle ici de distance externe entre la première et la deuxième parois, c'est-à-dire la distance entre une première extrémité latérale du tube située sur la première paroi latérale et une deuxième extrémité latérale du tube située sur la deuxième paroi latérale.
Selon un aspect de l'invention, ledit feuillard comprend une première et une deuxième portions de bord se rejoignant de façon à diviser ledit volume interne en au moins deux canaux.
Selon un exemple de réalisation, le perturbateur est continu entre la première et la deuxième paroi latérale, une partie centrale du perturbateur étant au contact et intercalée entre les portions de bord et la première paroi longitudinale.
Selon un autre exemple de réalisation le tube comprend deux perturbateurs, un premier des deux perturbateurs étant situé entre la première paroi latérale et la première portion de bord du tube, un deuxième des deux perturbateurs étant situé entre la deuxième paroi latérale et la deuxième portion de bord du tube. L'invention concerne aussi un radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un tube tel que décrit précédemment.
Selon un aspect de l'invention, les tubes sont superposés parallèlement entre eux de sorte qu'il forme un faisceau de tubes présentant une section, dans un plan orthogonal aux axes longitudinaux des tubes, dite section du faisceau. Chaque tube comprend une section de passage du liquide de refroidissement telle que la somme des surfaces des sections de passage du liquide de refroidissement des tubes représente entre 10% et 20% de la section du faisceau. La somme des surfaces des sections de passage du liquide de refroidissement des tubes pourra représenter, par exemple, entre 1 1 % et 18% et notamment entre 12% et 17% de ladite section du faisceau. Autrement dit, les sections de passages du liquide de refroidissement des tubes et la section du faisceau définissant la surface du faisceau sont sensiblement perpendiculaires aux parois longitudinales des tubes.
Selon un exemple de réalisation, ledit radiateur comprend au moins une boîte collectrice d'entrée et/ou de sortie du liquide de refroidissement, à l'intérieur de laquelle une extrémité longitudinale de chaque tube débouche, ladite boîte collectrice présentant une section moyenne utile, dans un plan perpendiculaire à un axe d'extension longitudinal de la boîte, chaque tube présentant une section de passage du liquide de refroidissement, le rapport de la section moyenne utile de la boîte collectrice sur la section de passage du liquide de refroidissement de chaque tube étant compris entre 15 et 60, la largeur des tubes étant inférieure ou égale à 22 mm. Le rapport de la section moyenne utile de la boîte collectrice sur la section de passage du liquide de refroidissement de chaque tube est compris, notamment, entre 20 et 55. Pour des boîtes présentant une section évolutive, tel que par exemple des boîtes présentant des excroissances localisées, on comprend par section moyenne, la moyenne des sections le long de l'axe longitudinal de la boîte. Par section utile on comprend qu'il faut déduire la surface éventuellement obstruée par un dépassement de l'extrémité longitudinale des tubes à l'intérieur de la boîte. Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue d'ensemble d'un radiateur de refroidissement auquel un tube conforme à la présente invention est destiné.
La figure 2 représente un tube conforme à l'invention, selon une coupe transversale.
La figure 3 est une vue similaire à la figure 2 dans une variante de réalisation.
La figure 4 est une vue en perspective d'un perturbateur que comprend le tube selon l'invention.
L'invention trouvera son application dans un échangeur de chaleur 1 tel que représenté sur la figure 1 . Il s'agit, par exemple, d'un radiateur de refroidissement d'un véhicule automobile, fonctionnant, notamment sur une boucle de circulation d'un liquide de refroidissement à basse température. Il comprend un faisceau de tubes parallèles 2. Chaque tube 2 possède deux extrémités longitudinales 2A reliées, de manière fixe et étanche, à des boîtes collectrices. Il s'agit ici respectivement de boîtes d'entrée 3 et de sortie 4 selon le sens de circulation du liquide de refroidissement circulant dans les tubes 2. Lesdites boîtes collectrices d'entrée et/ou de sortie 3, 4 s'étendent selon un axe d'extension longitudinal et comprennent, par exemple, une plaque collectrice et un couvercle définissant un volume intérieur de la boîte. Les tubes 2, notamment les extrémités longitudinales 2A des tubes 2, débouchent dans ledit volume intérieur à travers des orifices prévus dans les plaques collectrices. Les plaques collectrices sont, par exemple en métal, notamment en aluminium ou alliages d'aluminium. Les couvercles sont, par exemple, en plastique et sertis sur les plaques collectrices. Dans une autre variante les plaques collectrices et les couvercles sont tous les deux en métal, notamment en aluminium ou alliages d'aluminium. A ces boîtes collectrices 3, 4 sont respectivement rapportées des brides ou tubulures d'entrée 5 et de sortie 6. En particulier, les tubes 2 dans lesquels circule le liquide de refroidissement s'étendent longitudinalement selon un axe A, dit axe d'extension longitudinale A des tubes 2. Chaque tube 2 présente alors une section de passage du liquide de refroidissement qui s'étend selon un plan perpendiculaire à l'axe d'extension longitudinale A.
Entre les tubes 2 pourront être agencés des intercalaires 7 augmentant la surface d'échange thermique entre le liquide de refroidissement circulant dans les tubes 2 et un fluide, notamment de l'air, traversant l'échangeur 1 .
Les tubes 2 sont ici superposés selon une direction perpendiculaire à l'axe d'extension longitudinale A et parallèlement entre eux d'une face inférieure 41 à une face supérieure 42 de l'échangeur 1 , c'est-à-dire que le faisceau de tube 2 s'étend de la face inférieure 41 à la face supérieure 42 de l'échangeur 1 , selon l'orientation que celui-ci présente à la figure 2.
Les tubes 2, les intercalaires 7 et/ou tout ou partie des boîtes collectrices 3, 4 sont, par exemple, en aluminium ou en alliage d'aluminium. Ils sont assemblés, notamment, par brasage.
Un des tubes 2 du radiateur de refroidissement conforme à l'invention est représenté sur les figures 2 et 3. Un tel tube 2 comprend un feuillard métallique 9, ici plié sur lui-même de façon à définir un volume interne 10 du tube 2. Le feuillard 9 présente deux parois longitudinales opposées entre elles par rapport au volume interne et notamment planes, dites première paroi longitudinale 1 1 et deuxième paroi longitudinale 12. Ces parois longitudinales 1 1 , 12 sont, notamment, sensiblement parallèles entre elles. Les tubes 2 sont situés dans le faisceau de tubes de sorte que leurs parois longitudinales 1 1 , 12 soient en vis-à-vis.
Le tube 2 comprend également deux parois latérales, dites première paroi latérale 13 située à gauche à la figure 2 et deuxième paroi latérale 14 située à droite à la figure 2, reliant les deux parois longitudinales 1 1 , 12 entres elles. Les parois latérales 13, 14 sont, notamment, de forme semi-circulaire de sorte que le tube 2 possède une section transversale sensiblement oblongue. La distance entre des faces externes des parois latérales 13, 14, ou largeur du tube, est, par exemple, supérieure à 14 mm et notamment supérieure à 18 mm. L'épaisseur des parois du feuillard 9 est, notamment, comprise entre 0,15 et 0,3 mm, notamment 0,2 mm.
Le feuillard 9 comprend également une première portion de bord 15 et une deuxième portion de bord 16 se rejoignant de façon à diviser le volume interne 10 en au moins deux canaux sur tout ou partie de la longueur du tube 2. On appelle premier coté 21 du tube 2, le coté du tube 2 situé entre la première portion de bord 15 et la première paroi latérale 13 et deuxième coté 22 du tube 2, le coté du tube 2 situé entre la deuxième portion de bord 16 et la deuxième paroi latérale 14. La première et la deuxième portion de bord 15, 16 s'étendent, par exemple, dans des plans sensiblement perpendiculaires aux parois longitudinales 1 1 , 12. Le tube 2 présente alors un profile en forme de B, les première et deuxième portions de bord 15, 16 représentant la branche centrale du B.
Selon l'invention, le tube 2 possède un perturbateur 30, par exemple, ondulé et inséré à l'intérieur du volume interne 10 de façon à favoriser un échange thermique entre le tube et ledit liquide de refroidissement. Les ondulations du perturbateur sont, notamment, périodiques. Le perturbateur 30 définit une pluralité de canaux 31 , dans lesquels circule le liquide de refroidissement de sorte qu'il augmente la surface d'échange thermique et la tenue mécanique des tubes 2. Le perturbateur 30 peut s'étendre en longueur, par exemple, d'un orifice d'entrée à un orifice de sortie du tube, c'est-à-dire selon toute la longueur du tube 2. L'épaisseur du perturbateur 30 est par exemple inférieure ou égale à 70 μιτι.
Le perturbateur 30 comprend, notamment, des persiennes (non visible) apte à dévier le liquide de refroidissement. Ces persiennes sont ainsi capable de perturber la circulation du liquide de refroidissement afin d'augmenter l'efficacité de l'échange thermique du radiateur dans lequel le tube est disposé. Selon un autre mode de réalisation de l'invention (illustré à la figure 4), une surface du perturbateur 30 destinée à être en contact avec le liquide de refroidissement peut être lisse de manière à réduire la perte de charge que subit le liquide de refroidissement en traversant le tube 2. On pourra en particulier jouer sur ces paramètres pour adapter le perturbateur à l'application visée, perturbateurs à persiennes pour des tubes destinés à des radiateurs de refroidissement prévus pour le fonctionnement sur une boucle basse température et des perturbateurs lisses pour des tubes destinés à des radiateurs de refroidissement prévus pour le fonctionnement sur une boucle haute température.
Le perturbateur 30 comprend plusieurs plis 33, 34 définissant les ondulations du perturbateur. Ces plis 33, 34 sont en contact des parois longitudinales 1 1 , 12 de manière à définir la pluralité de canaux 31 . On appelle premiers plis 33, les plis en contact avec la première paroi longitudinale 1 1 et deuxièmes plis 34, les plis en contact avec la deuxième paroi longitudinale 1 2. Le perturbateur 30 comprend quatorze ou moins de quatorze plis 33, 34. Sur l'exemple illustré sur la figure 2, le perturbateur 30 comprend dix plis 33, 34. Le pas des ondulations périodiques définies par les plis 33, 34, c'est-à-dire la demi période des ondulations, est supérieur à 1 mm et notamment supérieur à 1 ,5 mm. Autrement dit, la distance entre deux plis successifs 33, 34, c'est-à-dire entre un premier plis 33 et un deuxième plis 34 adjacents, est supérieure à 1 mm et par exemple supérieure à 1 ,5 mm. Le perturbateur 30 est assemblé au feuillard 9, par exemple, par brasage, notamment aux niveaux des plis 33, 34.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, le perturbateur 30 est continu de la première paroi latérale 1 3 à la deuxième paroi latérale 14. Dans ce mode de réalisation, une partie centrale 32 du perturbateur 30 est située entre la première paroi longitudinale 1 1 et les première et deuxième portions de bords 1 5, 1 6. Le perturbateur 30 présente alors une première partie 37 située au niveau du premier coté 21 du tube 2, la partie centrale 32 et une deuxième partie 38 située au niveau du deuxième coté 22 du tube 2 et reliée à la première partie 37 par l'intermédiaire de la partie centrale 32. Le perturbateur 30 comprend ici six plis supérieurs 34 et quatre plis inférieurs 33 en plus de la partie centrale 32. La première partie 37 et la deuxième partie 38 du perturbateur 30 comprennent chacune trois plis supérieurs 34 et deux plis inférieurs 33.
Dans l'exemple illustré à la figure 3, le tube 2 comprend un premier perturbateur 30' et un deuxième perturbateur 30". Le premier perturbateur 30' est ici situé au niveau du premier coté 21 du tube 2, c'est-à-dire entre la première paroi latérale 13 et la première portion de bord 15 et le deuxième perturbateur 30" est situé au niveau du deuxième coté 22 du tube 2, c'est-à-dire entre la deuxième portion de bord 16 et la deuxième paroi latérale 14. Le premier et le deuxième perturbateurs 30', 30" du mode de réalisation de la figure 3 correspondent ainsi à la première partie 37 et à la deuxième partie 38 du perturbateur 30 de la figure 2. Les premières et deuxièmes portions de bords 15, 16 sont ici directement en contact avec la première paroi longitudinale 1 1 . Dans cette exemple de réalisation, le premier perturbateur 30' et le deuxième perturbateur 30" comprennent chacun six plis 33, 34, dont trois plis inférieurs 33 et trois plis supérieurs 34.
Indépendamment du fait que le tube 2 comprenne le perturbateur 30 continu ou les deux perturbateurs 30', 30" non reliés entre eux, les plis 33, 34 sont par exemple et comme illustré à la figure 2 de formes carrées ou notamment et comme illustré à la figure 3 de formes arrondies. Dans le cas où les plis 33, 34 sont de formes arrondies, les ondulations du perturbateurs sont alors de formes sensiblement sinusoïdales.
Toujours indépendamment du fait que le tube 2 comprenne le perturbateur 30 continu ou les deux perturbateurs 30', 30" non reliés entre eux, le ou les perturbateurs 30, 30' 30" comprennent par exemple et comme illustré à la figure 2 des plis de bords 35, 36 épousant une face interne des première et deuxième parois latérales 13, 14 bien qu'il soit possible, comme illustré à la figure 3, que le ou les perturbateurs 30, 30' 30" soient dépourvus de ces plis de bords 35, 36.
La figure 4 permet d'illustrer le perturbateur 30 comprenant la première partie 37, la deuxième partie 38 et la partie centrale 32 reliant la première partie 37 à la deuxième partie 38. Le perturbateur 30 a ici six plis supérieurs 34 et quatre plis inférieurs 33 de formes arrondies de sorte qu'il possède une forme sinusoïdale avant insertion dans le tube. Sur cet exemple de réalisation, le perturbateur 30 est dépourvu de plis de bords.
Selon un mode de réalisation avantageux, la somme des surfaces des sections de passage du liquide de refroidissement des tubes 2 représente ici entre 10% et 20% d'une surface du faisceau, dite section du faisceau, perpendiculaire à l'axe longitudinale A, c'est-à-dire, ici, la surface d'un rectangle compris entre la face inférieure 41 et la face supérieure 42 de l'échangeur, vu selon l'axe longitudinal A des tubes 2. Cette somme de surface représente, par exemple, entre 1 1 % et 18% de la section du faisceau et, notamment, entre 12% et 17% de la section du faisceau.
La largeur des tubes est, par exemple, supérieure 22 mm dans le cas où la nécessité de refroidissement est élevée ou, notamment, inférieure ou égale à 22 mm pour une application nécessitant moins de refroidissement. Dans ce dernier cas, afin d'optimiser l'efficacité thermique de l'échangeur 1 tout en limitant les pertes de charges du liquide de refroidissement, le rapport de la section moyenne utile de la boîte collectrice sur la section de passage du liquide de refroidissement de chaque tube est compris entre 15 et 60, notamment, entre 20 et 55.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Tube (2) de radiateur (1 ) de refroidissement pour véhicule automobile, destiné à permettre la circulation d'un liquide de refroidissement, ledit tube (2) comprenant un feuillard (9) définissant un volume interne (10) du tube (2), au moins un perturbateur (30) étant situé à l'intérieur du volume interne (10) de façon à favoriser un échange thermique entre le tube (2) et ledit liquide de refroidissement.
2. Tube (2) selon la revendication 1 , dans lequel l'épaisseur dudit perturbateur (30) est inférieure ou égale à 70 μιτι.
3. Tube (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le perturbateur (30) comprend des ondulations périodiques dont le pas est supérieur à 1 mm, notamment supérieur à 1 ,5 mm.
4. Tube (2) selon la revendication 3, dans lequel le perturbateur (30) comprend quatorze ou moins de quatorze plis (33, 34) définissant les ondulations.
5. Tube (2) selon la revendication 4, dans lequel le tube (2) comprend une première et une deuxième parois longitudinales (1 1 , 12) opposées entre elles par rapport au volume interne (10), les parois longitudinales (1 1 , 12) étant sensiblement planes, ledit tube (2) comprenant une première et une deuxième paroi latérale (13, 14) opposées entre elles par rapport au volume interne (10) et reliant la première paroi longitudinale (1 1 ) à la deuxième paroi longitudinale (12).
6. Tube (2) selon la revendication 5, dans lequel la distance entre des faces extérieures de la première et de la deuxième paroi latérale (13, 14) est supérieure à 14 mm, par exemple, supérieure à 18 mm.
7. Tube (2) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel ledit feuillard (9) est plié de façon à définir ledit volume interne et comprend une première et une deuxième portions de bord (15, 16) se rejoignant de façon à diviser ledit volume interne (10) en au moins deux canaux.
8. Tube (2) selon la revendication 7, dans lequel le perturbateur (30) est continu entre la première et la deuxième paroi latérale (13, 14), une partie centrale (32) du perturbateur (30) étant au contact et intercalée entre les portions de bord (15, 16) et la première paroi longitudinale (1 1 ).
9. Tube (2) selon la revendication 7, dans lequel le tube (2) comprend deux perturbateurs (30', 30"), un premier (30') des deux perturbateurs (30', 30") étant situé entre la première paroi latérale (13) et la première portion de bord (15) du tube (2), un deuxième (30") des deux perturbateurs (30', 30") étant situé entre la deuxième paroi latérale (14) et la deuxième portion de bord (16) du tube (2).
10. Radiateur (1 ) de refroidissement pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un tube (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
1 1 . Radiateur (1 ) selon la revendication 10, dans lequel les tubes (2) sont superposés parallèlement entre eux de sorte qu'il forme un faisceau de tubes (2) présentant une section, dans un plan orthogonal aux axes longitudinaux des tubes, dite section du faisceau, chaque tube (2) comprenant une section de passage du liquide de refroidissement telle que la somme des surfaces des sections de passage du liquide de refroidissement des tubes (2) représente entre 10% et 20% de la section du faisceau.
12. Radiateur (1 ) selon la revendication 10 ou 1 1 , dans lequel ledit radiateur (1 ) comprend au moins une boîte collectrice d'entrée (3) et/ou de sortie (4) du liquide de refroidissement, à l'intérieur de laquelle une extrémité longitudinale (2A) de chaque tube (2) débouche, ladite boîte collectrice (3, 4) présentant une section moyenne utile, dans un plan perpendiculaire à un axe d'extension longitudinal de la boîte, chaque tube (2) présentant une section de passage du liquide de refroidissement, le rapport de la section moyenne utile de la boîte collectrice (3, 4) sur la section de passage du liquide de refroidissement de chaque tube (2) étant compris entre 15 et 60, les tubes (2) présentant une largeur inférieure ou égale à 22 mm.
13. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 destiné à être utilisé dans une boucle de refroidissement basse température.
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